Процесс разделения сложных смесей в химической и нефтеперерабатывающей промышленности является одним из наиболее распространенных процессов химической технологии. Это относится и к Иранской республике, а так же к другим странам, где процессы разделения и переработки нефти занимают основополагающее место в экономике. Существующая практика расчёта разделительных процессов однократного испарения ректификации многокомпонентных (непрерывных) нефтяных смесей, как известно, основана на полуэмпирических понятиях, с последующим введением поправочного коэффициента - так называемого коэффициента активности. Активность - это «исправленная» мольная концентрация, введенная в практику расчета растворов специально для того, чтобы неидеальную систему представить через свойство простых идеальных систем, т.е. через введение некоторых поправок эмпирического характера. Однако значение коэффициентов активности только на основе термодинамики рассчитать нельзя. Для этого предложено множество математических моделей, не относящихся к термодинамическому происхождению. Коэффициент активности необходимо находить экспериментально. Все они, как правило, справедливы для узких классов веществ, т. е. не являются обобщенными. В настоящей диссертации предпринята попытка решения этой задачи на более широкой теоретической основе. В связи с этим представляется актуальным разработка метода расчета однократного испарения нефтяных смесей с учетом их неидеальности. Метод, позволяет последовательно рассчитывать условия термодинамического равновесия. Метод расчета предлагается проверить на основе экспериментальной части настоящей диссертации, посвященной фракционированию светлых продуктов коксования нефтяных остатков иранского происхождения. Одновременно с экспериментальной проверкой метода расчета процесса однократного испарения, рассматриваются способность коксования нефтяных остатков иранского происхождения, и определены физико-химические свойства светлых продуктов коксования, в том числе их однократное испарение. Идея выбора исследования коксования нефтяных остатков иранского происхождения связана с тем, что в настоящее время глубокая переработка нефтяных остатков в Иране становится самостоятельной актуальной проблемой. Диссертационная работа состоит из введения, трёх глав и выводов. Содержание диссертационной работы изложено на 93 страницах машинописного текста, включая 7 рисунка, 17 таблиц и списка использованной литературы из 95 наименований. В первой главе изложены основные методологические особенности работы. В основу работы положен обобщённый термодинамический и энтропийно-информационный подход, развиваемый в Московском государственном университете инженерной экологии под руководством профессора В.П. Майкова на кафедре «Техника переработки природных топлив». Здесь также приведены общие характеристики сырья и продуктов коксовании нефтяных остатков, поскольку экспериментальная часть работы задумывалась и строилась на особенностях процессов разделения нефтяных фракций, получаемых в ходе этого процесса. На этом же основании предполагается выбор сырья для коксования нефтяных остатков иранского происхождения. Вторая глава работы посвящена моделированию однократного испарения многокомпонентной нефтяной смеси неидеального типа. В главе, на основе энтропийно-информационного подхода разработан метод расчета однократного испарения неидеальной многокомпонентной нефтяной смеси. В третьей главе исследованы свойства фракционного состава светлых продуктов процессов коксования нефтяных остатков иранского происхождения и на их основе проведена экспериментальная проверка разработанного метода расчета однократного испарения. Одновременно с проверкой модели однократного испарения, рассматриваются варианты глубокой переработки нефтяных остатков НПЗ г. Тебриза (Иран), и определены свойства светлых нефтепродуктов при коксовании нефтяных остатков данного завода для дальнейшего возможного их использования. На основе исследования положения нефтеперерабатывающих заводов в Иранской республике, потенциала переработки нефти в НПЗ г. Тебриза и определения свойств получаемых продуктов вакуумной перегонки данного завода, предложена технологическая схема, позволяющая улучшить глубокую переработку нефтяных остатков. На основе изложенного метода разработаны алгоритмы расчёта однократного испарения для неидеальных многокомпонентных смесей.
|